Karboksielhidrofiele kettingverlengers DMBA en DMPA.

Voorwoord

In die vervaardiging van watergedraagde poliuretaan is karboksielsuur as anioniese hidrofiliese kettingverlenger 'n soort karboksielsuur met diol, wat wyd gebruik word vir sy unieke molekulêre struktuur en uitstekende produkprestasie.
Karboksielsuur tipe kettingverlenger sluit hoofsaaklik 2,2-dihidroksielmetielpropionsuur (DMPA) en 2,2-dihidroksielmetielbottersuur (DMBA) in.Dit is 'n unieke multifunksionele geblokkeerde diolmolekule met beide hidroksiel- en karboksielgroepe.Na neutralisering met alkali kan die vrye suurgroep die wateroplosbaarheid of dispersieprestasie van die hars aktief verbeter;Polêre groepe is ingestel om die adhesie van bedekkings en die kleur eienskappe van sintetiese vesels te verbeter;Verhoog die alkalioplosbaarheid van die laag.Dit kan toegepas word op wateroplosbare poliuretaanstelsel, wateroplosbare alkidhars en poliësterhars, epoksie-esterbedekking, poliuretaan-elastomeer en poeierbedekking.
Dit kan ook in leerchemiese materiale, vloeibare kristalle, ink, voedselbymiddels en kleefchemikalieë gebruik word, veral in die vervaardiging van wateremulsie-poliuretaan en leerafwerkingsmiddels.Dit is nie net 'n kettingverlenger nie, maar ook 'n goeie self-emulgeermiddel vir poliuretaan, wat die stabiliteit van poliuretaan-waterroom aansienlik kan verbeter, so dit word wyd gebruik.

Voordele van die gebruik van dihidroksielmetielkarboksielsuur

Waterige poliuretaan lotion bring gewoonlik hidrofiliese middel in die poliuretaan molekulêre ketting in, neutraliseer dan met alkali om sout te vorm, en dispergeer in gedeïoniseerde water deur meganiese roer om poliuretaan waterige lotion te vorm.
Daar is hoofsaaklik drie tipes hidrofiele middels wat in watergedraagde poliuretaan gebruik word: anionies, kationies en nie-ionies.Die anioniese tipe sluit hoofsaaklik in: 2,2-dihidroksimetielpropionsuur, 2,2-dihidroksimetielbotersuur, wynsteensuur, butaandiolsulfonaat, natriumetileendiamienetaansulfonaat, gliserol en maleïenanhidried;Kationiese tipe sluit hoofsaaklik in: methyldiethanolamine, triethanolamine, ens;Nie-ioniese tipe sluit hoofsaaklik hidroksiel-getermineerde poliëtileenoksied in.
Die inhoud van nie-ioniese hidrofiliese middel soos poliëtileenoksied moet baie hoog wees om die dispersie stabiel te maak.Die watergedraagde poliuretaanhars gemaak van hidroksielpolioksietileen-eter as hidrofiliese groep het goeie elektrolietweerstand, maar die waterweerstand van die film is baie swak, so dit is nie prakties nie;
Kationiese hidrofiliese middel, soos etileendiamiennatriumakrilaataddukt, as 'n hidrofiliese verbinding, maak die hele reaksiestelsel alkalies.Daar is nie net 'n vinnige reaksie tussen - NH2 groep en - NCO groep nie, maar ook 'n reaksie tussen - NCO groep en - nhcoo.Daarom is die reaksie moeilik om te beheer en is dit maklik om te gel.Boonop het die voorbereide lotion growwe deeltjies en swak filmvormende waterweerstand, dus kan dit nie in die industrie gebruik word nie;
Die dihidroksielmetielkarboksielsuur in die anioniese vorm bevat twee hidroksielgroepe en dien ook as 'n kettingverlenger.Hierdie dubbele rol laat dit groot voordele toon in die voorbereiding van self-emulgerende Pu-room.Tydens die sintese van karbamaat maak dit die reaksiestelsel suur.Onder suur toestande is die reaksie tussen - NCO en - Oh lig, terwyl - nhcoo - nie aan die reaksie deelneem nie en nie jel sal veroorsaak nie.Daarbenewens dien dimetielolkarboksielsuur ook as 'n kettingverlenger, sodat die hidrofiliese groep (dws karboksielgroep) in die makromolekulêre kettingsegment geleë is.Deur tersiêre amien as 'n neutraliserende middel te gebruik, kan 'n waterige poliuretaanhars met uitstekende stabiliteit en uitstekende filmvormende water- en oplosmiddelweerstand voorberei word.Dihidroksimetielkarboksielsuur is die beste hidrofiliese verbinding wat wyd gebruik word in die voorbereiding van watergedraagde poliuretaanhars.

2,2-Dihidroksimetielpropionzuur (DMPA) En 2,2-Dihidroksimetielbotersuur (DMBA)

Onder die twee soorte dihidroksimetielkarboksielsure word 2,2-dihidroksimetielpropionzuur al lank gebruik en is dit 'n hidrofiliese kettingverlenger wat tans wyd gebruik word.Alhoewel dit baie voordele het, het dit ook baie nadele, hoofsaaklik as gevolg van sy hoë smeltpunt (180-185 ℃), wat moeilik is om te verhit en smelt, wat die byvoeging van organiese oplosmiddels soos N-metielpirrolidon (NMP) vereis. n N-dimetielamied (DMF), asetoon, ens., terwyl NMP 'n hoë kookpunt het, wat moeilik is om te verwyder nadat APU voorberei is.Boonop het DMPA 'n klein oplosbaarheid in asetoon, en 'n groot hoeveelheid asetoon moet in die sinteseproses bygevoeg word.Die ketoonverwyderingsproses mors nie net energie nie, maar hou ook veiligheidsrisiko's in.Daarom is die gebruik van 2,2-dihidroksimetielpropionzuur nie net hoog in energieverbruik nie, maar dit is ook maklik om organiese residue in die produk te veroorsaak.
In vergelyking met 2,2-dihidroksimetielpropionzuur, het 2,2-dihidroksimetiel bottersuur die volgende voordele:
1. Dit het beter oplosbaarheid in organiese oplosmiddels.Die volgende tabel toon die oplosbaarheidsdata van DMBA en DMPA in verskillende temperature en oplosmiddels;
Oplosbaarheidsdata van DMBA en DMPA in verskillende temperature en oplosmiddels:

Oplosbaarheid: eenheid: g / 100g oplosmiddel
Oplosbaarheid in water: 48% vir DMBA en 12% vir DMPA.

2. Hoë reaksietempo, vinnige reaksiespoed en lae reaksietemperatuur.Byvoorbeeld, die reaksietyd vir die sintetisering van poliuretaan-prepolimeer is kort, gewoonlik net 50-60 minute, terwyl DMPA 150-180 minute neem;
3. Dit word gebruik vir watergedraagde poliuretaan lotion met fyner deeltjiegrootte en nou verspreiding;
4. Lae smeltpunt, 108-114 ℃;
5. Die diversiteit van formules kan die gebruik van oplosmiddels verminder en sodoende die koste van oplosmiddels en afvalvloeistofbehandeling verlaag;
6. Dit kan gebruik word om heeltemal oplosmiddelvrye poliuretaan- en poliësterstelsels voor te berei;
In die werklike sinteseproses hoef dit nie enige oplosmiddel te verbruik nie.Die lotion wat vervaardig word, het goeie werkverrigting en uitstekende meganiese eienskappe van die film, wat nie net die reaksietyd verkort nie, energieverbruik verminder, maar ook energie bespaar.Daarom is 2,2-dihidroksimetiel bottersuur die bekendste hidrofiele verbinding.